電力測控終端設備核心系統

1、 應用背景

由于缺乏一個穩定工作的硬件基礎，國內測控系統開發工作的重點大都放在調試硬件故障上。首先，所有項目的開發幾乎全部使用匯編語言，嚴重影響了程序的可讀性和可移植性，更換不同的處理器就意味著一切從頭開始，就連使用相同處理器的不同項目組之間的程序重用也很困難；而對于嵌入式應用系統應著重解決的實際問題往往無暇顧及，非常不利于我國嵌入式應用水平的提高。其次，測控系統通信接口種類比較少,數據交換速度慢，已經不能滿足日益增長的數據傳輸需求。另外，傳統的8位單片機已經越來越不能適應日漸復雜的應用需求；友好的交互界面、網絡互連功能、智能化的軟件、實時的數據處理幾乎成了現代實時測控系統的共同需求。

基于ARM的電力實時測控系統開發平臺，采用了高性能、低功耗32bit RISC結構的ARM內核處理器。為開發各種智能化、小型化現代測控系統提供可重用、高性能、圖形化、網絡化軟硬件基礎平臺和高效的開發模式。充分利用高級語言的優勢在多任務操作系統的基礎上，為平臺添加友好的人機交互方式、圖形化界面、網絡、各種通信接口驅動，使其平臺具備現代嵌入式系統的特征。

2、 系統構架

此項目的主要目標是實現一個基于ARM計算機的嵌入式設備，用于對工業配電的電壓電流功率等數據進行采集和監控。系統的基本結構如下圖：

3、 系統硬件功能

3.1 通信接口

1) CAN接口，與分布式電源的DSP通信。

2) 一個10／100M以太網接口，與管理中心通信。

3) 一個RS485接口，與其他產品通信，如微機等。

4) 一個RS232接口，用于連接電腦調試。

3.2人機界面交互接口

1) 顯示驅動：支持4－8英寸TFT液晶，能夠完成各種采集數據的實時顯示（包括數字和波形）；

2) 鍵盤輸入電路，各種參數（地址、波特率、變比等）均可通過計算機遠程設定或儀表面板設定；

3) USB接口，可以讀取U盤數據。

3.3 可靠性與電磁兼容性

1)強抗干擾能力設計、工業級器件，產品適用多種復雜電磁環境及惡劣場所；

2)工作環境：工作溫度：-20～70℃；相對濕度≤90%，無腐蝕氣體場所；

3.4 輸入輸出接口

1) 8路模擬量采集，可以實時采集3相電壓電流和直流后備電池的電壓電流。

2) 2路模擬量輸出

3) 4路開關量輸入

4) 8路數字IO輸出

4、 系統軟件功能

1) 嵌入式專用LINUX操作系統。

2) 用戶可以進行行業特定的2次開發。